Вычисление тригонометрических решений
Я вывожу общие решения для sin(t) = -1/2 и нахожу, что t может быть равен -π/6 + 2πk или 7π/6 + 2πk. Я также рассматриваю ещё одну возможность: t = -5π/6 + 2πk. Для x у меня получилось x = -π/2 + 6πk или 7π/2 + 6πk. Я просто хочу убедиться, что все мои эквивалентные варианты верны! Это своего рода головоломка, но я постепенно в ней разбираюсь.
Краткий ответ
1. Вычислите:
а) \(0\)
б) \(\dfrac{3\pi}{8}\)
в) \(-\dfrac{\sqrt3}{3}\)
2. Решите уравнения \((k\in\mathbb Z)\):
\(\displaystyle x=-\frac{\pi}{2}+2\pi k\)
\(\displaystyle x=\frac{\pi}{6}+\pi k\) или \(\displaystyle x=\frac{\pi}{3}+\pi k\)
\(\displaystyle x=-\frac{\pi}{2}+6\pi k\) или \(\displaystyle x=\frac{7\pi}{2}+6\pi k\)
\(\displaystyle x=\frac{3\pi}{4}+3\pi k\)
1. Вычисления
а)
Используем табличные значения:
\[ \arcsin 1=\frac{\pi}{2},\qquad \arcsin\frac12=\frac{\pi}{6},\qquad \arcsin\left(-\frac{\sqrt3}{2}\right)=-\frac{\pi}{3}. \]
Тогда
\[ \frac{\pi}{2}-\frac{\pi}{6}-\frac{\pi}{3} =\frac{3\pi-\pi-2\pi}{6}=0. \]
б)
\[ \cos\frac{\pi}{8} =\sin\left(\frac{\pi}{2}-\frac{\pi}{8}\right) =\sin\frac{3\pi}{8}. \]
Так как \(\dfrac{3\pi}{8}\in\left[-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right]\), то
\[ \arcsin\left(\cos\frac{\pi}{8}\right)=\frac{3\pi}{8}. \]
в)
\[ \arcsin\frac{\sqrt3}{2}=\frac{\pi}{3},\qquad \arccos\frac12=\frac{\pi}{3}. \]
Следовательно,
\[ \cot\left(\frac{\pi}{3}+\frac{\pi}{3}\right) =\cot\frac{2\pi}{3} =\frac{\cos\frac{2\pi}{3}}{\sin\frac{2\pi}{3}} =\frac{-\frac12}{\frac{\sqrt3}{2}} =-\frac{\sqrt3}{3}. \]
2. Уравнения
1) \(\sin x=-1\)
Синус равен \(-1\) при
\[ x=-\frac{\pi}{2}+2\pi k,\qquad k\in\mathbb Z. \]
2) \(2\sin 2x=\sqrt3\)
\[ \sin 2x=\frac{\sqrt3}{2}. \]
По таблице:
\[ 2x=\frac{\pi}{3}+2\pi k \quad\text{или}\quad 2x=\frac{2\pi}{3}+2\pi k. \]
Делим на \(2\):
\[ x=\frac{\pi}{6}+\pi k \quad\text{или}\quad x=\frac{\pi}{3}+\pi k. \]
3) \(\sin\dfrac{x}{3}=-\dfrac12\)
Пусть \(t=\dfrac{x}{3}\). Тогда
\[ \sin t=-\frac12. \]
Отсюда
\[ t=-\frac{\pi}{6}+2\pi k \quad\text{или}\quad t=\frac{7\pi}{6}+2\pi k. \]
Умножаем на \(3\):
\[ x=-\frac{\pi}{2}+6\pi k \quad\text{или}\quad x=\frac{7\pi}{2}+6\pi k. \]
4) \(\sin\left(\dfrac{x}{3}-\dfrac{\pi}{4}\right)=0\)
Синус равен нулю, если его аргумент равен \(\pi k\):
\[ \frac{x}{3}-\frac{\pi}{4}=\pi k. \]
Тогда
\[ \frac{x}{3}=\frac{\pi}{4}+\pi k, \]
\[ x=\frac{3\pi}{4}+3\pi k,\qquad k\in\mathbb Z. \]
Проверка, например, для второго уравнения:
\[ 2\sin\left(2\left(\frac{\pi}{6}+\pi k\right)\right) =2\sin\left(\frac{\pi}{3}+2\pi k\right) =\sqrt3. \]